حساب الاحمال الحرارية
TRANSCRIPT
تكييف المعمارية/خدمات الهندسة قسم حسين محمد . حسنين د
التبريد حمل حساباتCOOLING LOAD CALCULAIONS
(Introduction)مقدمة5-1
اكتساب على المؤثرة العوامل5-2الحرارة
(Factors influencing geat gain)
(Heat gain)المكتسبة الحرارة5-3
(Heat transmission through building)المبنى خالل المنتقلة الحرارة5-4
(Sun heat gain)الشمس من المكتسبة الحرارة5-5
(Light heat)اإلضاءة حرارة5-6
(Heat of equipment and motors)والموتورات المعدات حرارة5-7
(Heat of occupants)األشخاص من المكتسبة الحرارة5-8
(Heat of ventilation)التهوية حرارة5-9
(Heat gain through air ducts)الهواء تسرب نتيجة الحرارة5-10
خالل المكتسبة الحرارة5-11الهوائية المسالك
(Heat transferred through contact surfaces)
االسطح خالل المنتقلة الحرارة5-12الجانبية
(Heat transferred through contact surfaces)
(Heat due to processes)العمليات عن الناتجة الحرارة5-13
(Cooling load calculation procedure)التبريد حمل حساب منوال5-14
(Cooling load calculation methods)التبريد حمل حساب طرق5-15
(Worksheet)العمل منوال5-16
(Central Plant size)المركزية الوحدة حجم5-17
(Check of cooling load)التبريد لحمل األولية الحسابات5-18
(Survey pattern)نمطية معاينة5-19
(Problems)مسائل5-20
1
تكييف المعمارية/خدمات الهندسة قسم حسين محمد . حسنين د
ةالخامس المحاضرةالتبريد حمل حسابات
COOLING LOAD CALCULAIONS
: ( Introduction ) مقدمة 5-1
? ضرورية التبريد لحمل الدقيقة الحسابات أداء, تصميم،اختيار لدقة جداالهواء. تكييف أنظمةالتالية: التعبيرات بين التفرقة يجب
) الحرارة) : ( Heat gain ) المكتسبة أ الخارجية مصادرها من للحرارة األماكن اكتساب معدل عن عبارة وهي
والداخلية.
) حمل) : ( Cooling load ) التبريد ب درجة على للمحافظة المطلوبة الحرارة سحب معدل عن عبارة وهوحمل. األماكن داخل ورطوبته الهواء حرارة يساوي ال التبريد المكيفة ومشتمال المبنى يمتصها المكتسبة الحرارة من جزء ألن المكتسبة الحرارة
الحقة. زمنية فترة في للهواء ويعطيها يختزنها ،هت
) سحب) : ( Heat extraction ) الحرارة جـفي. األماكن هواء من الحرارة سحب معدل عن عبارة وهو المكيفة التبريد حمل المكتسبة، الحرارة معدالت تكون االستقرار حالةواحدة. الحرارة وسحب
الحرارة اكتساب على المؤثرة العوامل 5-2 (Factors influencing heat gain)
هي: للحرارة المبنى اكتساب على المؤثرة العوامل أهم ( Sources of heat ) الحرارية المصادر ـ أ
إلى: الحرارية المنابع تصنيف يمكن
: External ) خارجية منابع ومصادرها( األسقف الداخلية، الخارجية، الحوائط خالل الحرارة انتقال ـ
واألرضيات.واألسقف. النوافذ الخارجية، الحوائط على الشمس أشعة تأثير ـ
2
تكييف المعمارية/خدمات الهندسة قسم حسين محمد . حسنين د
غرف إلى المتسرب والهواء التهوية هواء مع المحمولة الحرارة ـالمبنى.
: Internal ) داخلية مصادر ومصادرها( المبنى. غرف شاغلي يولدها التي الحرارة ـاإلضاءة. عن الناتجة الحرارة ـ داخل المتواجدة والكهربية الحرارية المعدات عن الناتجة الحرارة ـ
المبنى.
) شروط) ( Outside design conditions ) الخارجية التصميم ب ودرجة الجافة الهواء حرارة درجة عن عبارة الخارجية التصميم شروط أغسطس يوليو، يونيو، الصيف، أشهر خالل تتكرر والتي الرطبة حرارته الساعات عدد من% 5 و% 2.5 ،% 1 بين تتراوح زمنية لفترة وسبتمبر،(2928) الكلية ساعة
) شروط) ( Inside design conditions ) الداخلية التصميم جـ داخل الهواء حرارة درجة بين الحرارة درجات فرق يتراوح أن يجب األماكن شاغلي يتعرض ال لكي م[11ْ1و م[8ْ8ْ بين وخارجها الغرفالغرف. من خروجهم عند شعبية لنزالت المكيفة و% 45 و جافة م[27ْ7ْ و م[24ْ4ْ بين الناس ألغلب الراحة شروط تتراوح
نسبية. رطوبة% 50 شروط على الغرف داخل التواجد فترة تأثير( 1-5) جدول يوضحاالستوائية. لألماكن الداخلية التصميم
الداخلية التصميم شروط( 1-5) جدول
درجةالتواجد نوعيةC) جافةْ)
درجةC) رطبةْ)
الرطوبة)%( النسبية
دائم ـ أاألمثل األقصى
2427
2325.5
5245
مؤقت ـ برطب مناخ جاف مناخ
2730
25.427.2
3540
) الهيئة) ( Building construction ) للمبنى اإلنشائية د? ثقيل أو متوسط خفيف، المبنى يكون أن يمكن حرارة درجة ألن ونظرا خالل تنتقل الحرارة فان الداخلية حرارة درجة عن تختلف الخارجية الهواء
3
تكييف المعمارية/خدمات الهندسة قسم حسين محمد . حسنين د
جزء. النوافذ األرضيات، األسقف، الحوائط، المنتقلة الحرارة من واألبواب المكيفة. األماكن داخل الهواء إلى ينتقل والباقي المبنى مكونات في يخزن المقاطع لمكونات الحرارية المقاومة على الحرارة انتقال معدل يتوقف
المختلفة.R = K/
مكون ألي الحراري التوصيل ومعامل السمك عن عبارة K و حيثالتوالي. على األرضية أو السقف الحائط، مقاطع مكونات من
في المستخدمة للمواد الحراري التوصيل معامل( 2-5) جدول يعطيالمباني. إنشاء
الحراري( )2-5جدول ) التوصيل (W/m. ºCمعامل
Kالمـــــــــــــــادة
عادي طوبواجه طوبخرسانةبالطحجارةاسمنتية مونةجبسية مونةناشف خشبطري خشبرملفلين زجاجي صوف
بولستريناريسان بوليزجاج
(Common brick)(Face brick)
(concrete)(Tiles)(Stone)
(Cement plaster)(Gypsum plaster)
(Hard wood)(Soft wood)
(Sand)(Cork)
(Glass wool)(Polystyrene)
(Polyurethane)(Glass)
0.721.301.721.101.800.720.800.160.121.72
0.0360.0360.0400.0230.79
) أبعاد) & Building dimensions ) حوائطه واتجاه المبنى هـorientation ) أشعة من المكتسبة الحرارة كمية على المبنى حوائط اتجاه يؤثر? الثامنة الساعة حوالي كبيرة تكون فهي الشمس الشرقية للحوائط صباحا? عشر الثانية الساعة وحوالي السادسة الساعة وحوالي لألسقف ظهرا? الغربية. للحوائط مساءا
( Heat gain ) المكتسبة الحرارة 5-3إلى: المبنى يكتسبها التي الحرارة تصنيف يمكن
4ْ
تكييف المعمارية/خدمات الهندسة قسم حسين محمد . حسنين د
( Sensible heat ) محسوسة حرارة ـ أ هواء حرارة درجة تغيير على تعمل التي الحرارة عن عبارة وهيالمصادر. ومشتمالتها الغرف هي: المحسوسة للحرارة الحرارية فقط
المبنى وأبواب نوافذ أرضيات، أسقف، حوائط، خالل المنتقلة الحرارة ـ1وخارجها. الغرف داخل الهواء بين الحرارة درجات فرق نتيجة
والنوافذ األسقف الخارجية، المبنى حوائط خالل المنتقلة ـالحرارة2الشمس. ألشعة المعرضة واألبواب
إضاءة: الداخلية المصادر عن الناتجة الحرارة ـ3 الموتورات الغرف، وهيالغرف. وشاغلي الغرف داخل الحرارية والمعدات
واألبواب. النوافذ شقوق خالل الهواء تسرب عن الناتجة الحرارة ـ4التهوية. هواء معالجة عن الناتجة الحرارة ـ5
? المحسوسة الحرارة تصنيف يمكن إلى: الحرارة انتقال لطرق تبعا بالحمل منتقلة وحرارة باإلشعاع منتقلة حرارة
( Latent heat ) كامنة حرارة ـ ب داخل الهواء رطوبة زيادة على تعمل التي الحرارة عن عبارة وهيمصادر. هي: الكامنة الطاقة الغرف
العرق. وتبخير التنفس نتيجة الغرف شاغلي يعطيه الذي الماء بخار ـ1والتهوية. التسرب لهواء المصاحبة الرطوبة ـ2المبنى. داخل العمليات عن الناتجة الرطوبة ـ3
Heat transmission through ) المبنى خالل المنتقلة الحرارة 5-4building ) واألبواب النوافذ األرضيات، األسقف، الحوائط، خالل المنتقلة الحرارة والهواء الغرف داخل الهواء بين الحرارة درجات فرق نتيجةبالمعادلة: تعين خارجها
QT = UA CLTDc (W)CLTDc={(CLTD+LM)*K+(25.5-TI)+(To-29.4)}
حيث:Toتتوقف وهي الخارجية الجافة التصميم هواء حرارة درجة عن عبارة ـ المبنى. مكان جغرافية على
TI تتوقف وهي الداخلية الجافة التصميم هواء حرارة درجة عن عبارة ـ العمليات طبيعة على أو المكيفة األماكن لشاغلي الراحة ظروف على
لهاز المالئمة والظروف الصناعيةA الحرارة. انتقال اتجاه على المتعامدة السطح مساحة عن عبارة ـU أو السقف الحائط، لمقطع الكلي الحرارة انتقال معامل عن عبارة ـ بالمعادلة: ويعين األرضية
5
تكييف المعمارية/خدمات الهندسة قسم حسين محمد . حسنين د
(1-U( = )1/ho( + )1/hI + ) (1/C) + (/k)حيث:
المقطع. مكونات من مكون أي سمك عن عبارة ـK مكونات من مكون ألي الحراري التوصيل معامل عن عبارة ـ (.2-5) جدول من ويعين المقطع
C المقطع. مكونات لبعض الموصلية معامل عن عبارة ـ المواد لبعض( Conductance) الموصلية معامل قيم( 3-5) جدول يعطيالمباني. إنشاء في المستخدمة
(W/m 2. ºC) الموصلية معامل( 3-5) جدول
Cالعنصر
(Asphalt roofing) اسفلتية تسقيفةاسفلتية خشبية تسقيفةمباني تسقيفةمم(100) مفرغة خرسانية بلوكات(200) مفرغة خرسانية بلوكات مم
37131785
ho و hI والداخلية الخارجية لألسطح الحرارة انتقال معامل عن عبارة بالمعادلة: ويعين التوالي على
h = 6 + 4V (W/m2. C)
الخارجية أو الداخلية األسطح عند الهواء سرعة عن عبارة Vحيث: (m/s) بالوحدات السطح من كل اتجاه على لألسطح الحرارة انتقال معامل يتوقف) جدول في موضح هو كما الهواء سرعة على عالوة الحرارة انتقال واتجاه
5-4)
لألسطح( )4-5جدول ) الحرارة انتقال (W/m2 .Kمعامل
hالحرارة اتجاهالسطح نوعية
ساكن هواء ـ أأفقيأفقي
أعلى إلىأسفل إلى
أفقي
1068
6
تكييف المعمارية/خدمات الهندسة قسم حسين محمد . حسنين د
رأسيمتحرك هواء ـ ب
/6.7 بسرعة ثانية متر/3.4 بسرعة ثانية متر
اتجاه أياتجاه أي
3423
الزجاجية للنوافذ الكلي الحرارة انتقال معامل( 5-5) جدول يعطياأللواح. عدد بداللة
للزجاج( ))5-5جدول ) الكلي الحرارة انتقال (W/m2 .Kمعامل
Uاأللواح عدد
واحد مم 13 مع اثنينفراغ مم 13 مع ثالثةفراغ
6.43.22.2
المقاطع لبعض الكلي الحرارة انتقال معامل قيم( 6-5) جدول يعطيللمباني.
الكلي( ))6-5جدول ) الحرارة انتقال (W/m2 .Kمعامل
Uالعنصر
عادي طوب من حائطالحجارة من حائطخرساني حائطمفرغ خرساني حائطهوائية فراغات مع حوائطوأرضية سقفمعزول سقفخشب باب
1.351.882.261.831.2
1.751.3
2.44
7ْ
تكييف المعمارية/خدمات الهندسة قسم حسين محمد . حسنين د
: ( Sun geat gain ) الشمس من المكتسبة الحرارة 5-5 وخالل باإلشعاع مباشرة النوافذ خالل المبنى الشمس أشعة تدخلتسرب. واألسقف الخارجية الحوائط يتأثر الزجاج خالل الحرارة بالتوصيل حرارة درجة في ارتفاع صورة على مباشرة به وتحس الداخلي الهواء به
تأثير. بعد عادة به نحس واألسقف الحوائط خالل الحرارة انتقال الهواءبفترة. الشمس غروب بعد أي ساعات 8 حوالي
خالل المنتقلة الحرارة أضعاف أربعة بإمرار يسمح الزجاج أن يالحظالحوائط.باستخدام: الزجاج خالل الحرارة تسرب معدالت خفض يمكن? الزجاج من لوحين ـ أ واحد. لوح من بدال
%20 و% 100 بين يتراوح الحرارة خفض معدل للحرارة ماص زجاج ـ ب
%25 حوالي الحرارة خفض معدل .Awning) سقيفة ـ ج خارجية(
%75 حوالي الحرارة خفض معدل (Venetian blinds) داخلية ستارة ـ د
%35 حوالي الحرارة خفض معدل باستخدام: الحوائط خالل الحرارة تسرب معدل خفض يمكنسم.10 و 5 بين يتراوح بسمك حراري عازل ـ أللحوائط. فاتحة ألوان ـ بالخارجية. الحوائط تظليل ـ ج
باستخدام: األسقف خالل الحرارة تسرب معدالت خفض يمكن.15 و 10 بين يتراوح بسمك حراري عازل ـ أ سم بالمياه. األسقف رش ـ بجيري. أو حر هواء بينهما يسري سقفين ـ ج
الزجاج خالل الشمس حرارة اكتساب معدل لتعيينQsum = UA CLTDc (w)
معدل اما, الحرارة درجات فرق بسبب المنتقلة الحرارة تمثل وهيالتالية: المعادلة خالل من حسابه فيمكن الشمسي الحاري الكسب
Q= Sc*Ag* SHG*CLF
( Light heat ) اإلضاءة حرارة 5-6بالمعادلة: اإلضاءة عن الناتجة الحرارة تعين يمكن
Qsum = NO.of teng.*power( In ) (w)
8ْ
تكييف المعمارية/خدمات الهندسة قسم حسين محمد . حسنين د
Qsum = 1.2*NO.*power (F) (w) (Incandescent) المتوهجة اللمبات قدرة عن عبارة F و In حيث
التوالي. على بالوات( Fluorescent) والفلورسنت في لتأخذ% 25 بمقدار أزيدت الفلورسنت اللمبات قدرة أن يالحظالفورسنت. اللمبات مع يعمل الذي للمحول الالزمة القدرة االعتبار
للمباني. المفضلة اإلضاءة شدة( 7-5) جدول يعطي
اإلضاءة( )7-5جدول ) (W/m2شدة
شدةالمبنى نوعيةاإلضاءة
مكاتبمصانعجامعات ـ مدارس ـ مسرح ـ مدرج ـ شقةفنادقمطاعم
ـ مكتبات ـ مستشفياتمتاحف
604540201715
Heat of equipment and ) والموتورات المعدات حرارة 5-7motors)بالمعادلة: والمعدات الموتورات من المكتسبة الحرارة تعين
QE = (1-) E (W)
بالوات. الموتور قدرة عن عبارة E حيث في موضح هو كما قدرته على تتوقف والتي الموتور كفاءة عن عبارة (.8-5) جدول
الموتورات كفاءة( 8-5) جدول
الكفاءةالموتور قدرة
وات 200 من أقلوات 750 إلى 375 منوات كيلو 4 إلى 1 من
وات كيلو 15 إلى من
0.600.700.800.85
9
تكييف المعمارية/خدمات الهندسة قسم حسين محمد . حسنين د
0.88وات كيلو 15 رمن أكب
معدات بعض من المكتسبة الحرارة( 9-5) جدول يعطى الكافتيريا.
المواقد( )9-5جدول ) (Wحرارة
هود معهود بدونالموقد نوع حرارةمحسوسة
حرارةمحسوسة
كامنة حرارة
قهوة موقدعادي موقد
توسترفراخ شواية
515930
10502190
220525700
2190
150290350875
( Heat of occupants ) األشخاص من المكتسبة الحرارة 5-8 بين الفرق نتيجة محسوسة حرارة المكيفة األماكن شاغلي يعطيودرجة( [37ْ7ْ) اإلنسان جسم حرارة درجة ) الغرف داخل الهواء حرارة م
م(.[24ْ4ْبالمعادلة: األماكن شاغلي يعطيها التي المحسوسة الحرارة تعين
Qp,s = n.QS/Person (W)األشخاص. عدد عن عبارة n حيث
Qs/person الشخص يعطيها التي المحسوسة الحرارة معدل عن عبارة (10-5) جدول في موضح هو كما نشاطه درجة على تتوقف وهي الواحدالتالي:
اإلنسان( )10-5جدول ) (Wحرارة
االستخداماإلنسان حالة حرارةمحسوسة
حرارةمحسوسة
المجموع
ومستريح جالسخفيف عمل ويعمل جالس
مسرح ـ شقة ـ مكتبفنقد
66
72
31
45
97
117
10
تكييف المعمارية/خدمات الهندسة قسم حسين محمد . حسنين د
متوسط عمل يزاولخفيف عمل ويزاول واقفببطء يمشيجالسبسيط شغل يزاولمتحرك عاملمتوسط شغل يزاول عاملثقيل شغل يزاول عاملرياضة يزاول شخص
ـ شقة ـ مكتبفندقتجارية محالتبنكمطعممصنعمصنعمصنعمصنعملعب
73
73
73
81
81
110
88
170
170
59
59
73
81
139
183
204
255
255
132
132
146
162
229
293
292
425
425
? المكيفة األماكن شاغلي يعطي بخار تبخير نتيجة كامنة حرارة أيضا اإلنسان جسم سطح على من العرق وتبخير الرئة داخل الماء
للهواء. المعرضبالمعادلة: اإلنسان يعطيها التي الكامنة الحرارة تعين
Qp,L = n.QL/person (W) الشخص يعطيها التي الكامنة الحرارة معدل عن عبارة QL/person حيث-5) جدول في موضح هو كما اإلنسان نشاط درجة على تتوقف وهي الواحد
10.)
( Heat of ventilation ) التهوية حرارة 5-9 األماكن داخل الهواء حالة عن تختلف التهوية هواء حالة أن حيث حرارته درجة لخفض التهوية هواء معالجة يلزم فإنه المكيفةرطوبته. زيادة أو وخفض الجافةبالمعادلة: التهوية لهواء المصاحبة المحسوسة الحرارة تعين
QV,S = mV is = 1.22*Vvent* (to – tI) (W)
التهوية. هواء سريان معدل عن عبارة Vvent حيثبالمعادلة: تعين التهوية لهواء المصاحبة الكامنة الحرارة
QV,L = mV iL =2940* Vvent *(Wo – WI) (W)
وداخلها الغرفة خارج الهواء، رطوبة نسبة عن عبارة WI و Wo حيثالتوالي. على
للشخص التهوية معدالت ـ أ
11
تكييف المعمارية/خدمات الهندسة قسم حسين محمد . حسنين د
(L/s) Vvent = n. (L/s/Person)
المكيفة. األماكن داخل األشخاص عدد عن عبارة n حيث
التهوية( )11-5جدول ) (L/S/Personمعدالت
التدخيناالستخدامالتهوية معدالت
المفضلاألدنى
شقةبنك
صالونبار
تجارية محالتمصانع
مستشفياتفنادقاجتماعات غرف مكاتبخصوصيةعامة مكاتبمطاعمكفتيريامسارح
? أحيانا? أحيانا? أحياناشديدممنوعممنوعممنوعشديدشديد? أحيانا? أحيانا? أحيانا? أحياناممنوع
755
122.53.51212147
7.57.53.52.5
9.57.57
153.55
14142412
12.51065
األشخاص على( L/S/Person) الواحد للشخص التهوية معدل يتوقف(11-5) جدول من تعيينه ويمكن
للمكان التهوية معدالت ـ بmV = A (L/S/m2) / vo (g/s)الحالة: هذه في
mV = (AH) /vo(10-3 /60 Х60) (g/s)أو:الغرفة. أرضية مساحة عن عبارة A حيث
H 3 ارتفاعها لغرفة الساعة في الهواء تغيير مرات عن عبارة. متر 3 ارتفاعها لغرفة الساعة في الهواء تغيير مرات عدد عن عبارة. متر
وعدد( L/S/m2) المفضلة النقي الهواء معدالت يعطي( 12-5) جدول الساعة في الهواء تغيير مرات
12
تكييف المعمارية/خدمات الهندسة قسم حسين محمد . حسنين د
المفضلة التهوية معدالت( 12-5) جدول
المكان خواص التهوية معدل
(L/S/m2)
مرات عدد الهواء تغيير() ساعة كل
مساحةالتواجد حالة لكل األرضية(m2) شخص
التدخين
خاويمعمل ـ بنكمطعممكتب
8
ممنوع? أحيانا
? دائما
1
1.4
1.8
1
1.5
2
مكتظعامة غرففنادق
4
ممنوع? أحيانا? دائما
2.8
3.7
4.6
3
4
5
مزدحمصالة ـ بار
ـ اجتماعاتتجارية محالت
2
ممنوع? أحيانا? دائما
6.7
8.3
10
7
9
11
( Heat due to infiltration ) الهواء تسرب نتيجة الحرارة 10- 5 خالل المسامية، الحوائط خالل الهواء مرور نتيجة الهواء تسرب يحدثتسرب. النوافذ فتحات وحول الحوائط في الشقوق إلى الهواء واألبواب حمل بسبب ( Exfiltration) الغرف في الهواء وتسرب( Infiltration) الغرف مماثلة حالته لتصبح المتسرب الهواء من الحرارة انتزاع يلزم ألنه حراريالمكيفة. األماكن داخل الهواء لحالة
بالمعادلة: تعين التسرب لهواء المصاحبة المحسوسة الحرارةQS,I = mI iS =mI CP (to – tI) (W)
= 1.22* Vinf ( to-ti)الهواء. تسرب معدل عن عبارة mI حيثبالمعادلة: تعين التسرب لهواء المصاحبة الكامنة الحرارة
QL,I = mI iL =mI (Ho – HI) L (W) =2940 * Vinf (Wo-Wi)
التالية: الطرق بأحد الهواء تسرب معدل تعيين يمكن ( Crack method ) الشقوق طريقة ـ أالحالة: هذه في
mI = 1. VI/vo (10-3 /60Х60) (g/s)
للشقوق. المؤثر اإلجمالي الطول عن عبارة I حيثVI يالحظ. النوافذ لبعض الهواء التسرب معدل عن عبارة أن واألبواب سرعة على عالوة اإلحكام درجة النوعية، على تتوقف التسرب معدالتالهواء. ( Air change method ) الهواء تغيير طريقة ـ ب
13
تكييف المعمارية/خدمات الهندسة قسم حسين محمد . حسنين د
الحالة: هذه في (g/s) mI= (AH) /Vo (10-3 /60Х60)
على يتوقف وهو الساعة في الهواء تغيير مرات عدد عن عبارة حيث: هو كما الخارجي للوسط المعرضة أسطحه عدد وعلى المبنى نوعية(.14-5) جدول في موضحH و A التوالي. على األرضية ومساحة المكان ارتفاع عن عبارة
(L/S/m) التسرب معدالت( 13-5) جدول
العنصر(m/s) الهواء سرعة
25
بمفصالت: خشبي إطار ذو شباكاإلحكام جيد اإلحكام ضعيف أو بمفصالت معدني إطار ذو شباكمنزلقالتركيب جيد زجاجي بابمعدني: أو خشبي باب
التركيب جيد اإلحكام ضعيف
0.190.700.16
5
1.41.4
102.870.8215
2.85.7
الساعة في الهواء تغيير معدالت( 14-5) جدول
والغرف المبنى نوعية()
نوافذعادية
نوافذمحكمة
الدخول صاالتاالستقبال صاالتالحماماتمع: باب أو نافذةواحد حائط حائطين حوائط ثالثة حوائط أربعة تجارية محالت
1.2 – 1.81.21.2
0.751.5222
0.6 – 0.90.6 0.6
0.50.75
11-
: الهوائية المسالك خالل المكتسبة الحرارة 5-11
14ْ
تكييف المعمارية/خدمات الهندسة قسم حسين محمد . حسنين د
(Heat gain through air ducts)
مكيفة غير أماكن في والمتواجدة المكيف للهواء الناقلة الهواء مسالكبها. المحيط الوسط من حرارة تكتسب سوف
بالمعادلة: المكتسبة الحرارة تعين يمكنQd = UA t (W)
الهوائية. للمسالك الخارجي السطح مساحة عن عبارة A حيثΔ t المسالك. خالل الحرارة درجات فرق عن عبارةU الهوائي، المسالك لمقطع الكلي الحرارة انتقال معامل عن عبارة درجة. متر لكل وات 7 وتساوي للمسالك 1.25 العريانة، المسالك مربع المعزولة للمسالك 0.7 و البوليسترين من سم 2.5 بسمك المعزولةسم.5 بسمك
الجانبية األسطح خالل ة المنتقل الحرارة 5-12 (Heat transferred through contact surfaces)
الهواء حرارة درجة المكيفة لألماكن والمجاورة مكيفة الغير األماكن حرارة درجة من واقل المكيف الهواء حرارة درجة من أكبر عادة فيهافرق. الهواء لألماكن المجاورة األسطح خالل الحرارة درجات الخارجيم.[5ْ5 حوالي المكيفةبالمعادلة: الجانبية الحوائط من المكتسبة الحرارة تعين
Q = U A t (W)
( Heat due processes ) العمليات عن الناتجة الحرارة 5-13 رطوبة زيادة إلى يؤدي سوف المكيفة األماكن داخل عمليات تواجدتعين. األماكن هواء إلى كامنة حرارة وإضافة الهواء الحرارة المكيفةبالمعادلة: الكامنة
QE = (mE.L) (W)
(g/s) األبخرة توليد معدل عن عبارة mE حيثL للتبخير الكامنة الطاقة عن عبارة (kJ/kg) ودرجة الهواء رطوبة من كل زيادة على األطباق تعمل المطاعم فيبالمعادلة: المضافة الحرارة تعين حرارته
QE = n QS,P + QL,P (W)
األطباق. عدد عن عبارة n حيثQs,p و QL,p التي الكامنة والحرارة المحسوسة الحرارة عن عبارة .10 حدود في وهي طبق كل يعطيها وات
15
تكييف المعمارية/خدمات الهندسة قسم حسين محمد . حسنين د
Cooling ) التبريد حمل حساب طريقة 5-14 load calculation procedure)
الخارجية. التصميم شروط اختار ـ1الداخلية. التصميم شروط اختار ـ2المبنى. لمواد الحرارية الخواص حدد ـ3حوائطه. واتجاهات المبنى أبعاد حدد ـ4حمل. أقصى حدوث زمن حدد ـ5من: كل معدالت حدد ـ6
المختلفة. للغرف اإلضاءة ـ أالغرف. شاغلي عدد ـ بالغرف. في والمعدات األجهزة عدد ـ ج
والساعة. اليوم الشهر، أي التصميم أوقات ـحدد7وهي: المكتسبة الحرارة احسب ـ8
المبنى. خالل الحرارة ـ أالمبنى. وسقف حوائط الزجاج، خالل الشمس حرارة ـ باألشخاص،: الحرارية المنابع ـ ج اإلضاءة. الداخليةالهواء. تسرب حرارة ـ دالتهوية. حرارة ـ هـالمحسوسة. الحرارة ـ والكامنة. الحرارة ـ ز
المكتسبة. الحرارة باستخدام التبريد حمل احسب ـ9
Cooling ) التبريد حمل حساب طرق 5-15 Load calculation methods )
وهما: التبريد حمل لحساب طريقتان توجد
( Accurate method ) الدقيقة الطريقة ـ أDigital) الرقمي الحاسب الطريقة هذه تستخدم computor )لتعين
مع المختلفة الحراري األحمال تغيير االعتبار في آخذين التبريد حملالزمن.Transfer) االنتقالي األداء بطريقة الطريقة هذه تعرف function
method )للفنادق الكبيرة الهواء تكييف لمشاريع وتنفع مكلفة بالطبع وهي الكبيرة. والمباني
16
تكييف المعمارية/خدمات الهندسة قسم حسين محمد . حسنين د
( Approximate method ) التقريبية الطريقة ـ ب أشهر خالل التبريد حمل لتعين اليدوي الحاسب الطريقة هذه تستخدمفي( أغسطس، يوليو، يونيو،) الصيف الساعة أي الذروة فترات وسبتمبر
10 ،? ? 4 والساعة 2 الساعة صباحا أقصى لتعين الشهر في يوم آلخر مساءامحتمل. حمل
أقل وهي( Average method) المتوسطة بالطريقة الطريقة هذه تعرف من أكبر تبريد أحمال تعطي ولكنها الدقيقة بالطريقة بالمقارنة تكلفة
تنفع. للمساكن، الصغيرة الهواء تكييف لمشروعات الطريقة هذه نظيرتهاالصغيرة. التجارية والمحالت المكاتب
:هو التقريبي التبريد حمل حساب طريقة
إشعاع وحرارة حمل حرارة إلى المحسوسة المكتسبة الحرارة صنف ـ أ? (.5-5) بجدول مستعينا
حمل على ال التالية الفترة خالل اإلشعاع لحمل المتوسطة القيمة عين ـ ب ثماني إلى ست وحوالي الخفيفة للمنشآت ثالث أو ساعتين بحواليالثقيلة. للمنشآت ساعات
الحرارة على لتحصل المتوسطة اإلشعاع وحرارة الحمل حرارة اجمع ـ جالمحسوسة.
التبريد. حمل على لتحصل المحسوسة للحرارة الكامنة الحرارة أضف ـ د
( Worksheet ) العمل طريقة5-16 حمل حساب عند( Carrier) وكايير( Trane) ترين مثل الشركات تفضلالعمل. بمنوال تعرف نمطية لوحة استخدام التبريد
التالي: العمل طريقة اقترح التقريبية بالطريقة التبريد حمل لحسابالتبريد حمل حساب طريقة
المكان: اسمْ م: التصميم شروط رطبة [م جافة الخارجيةْ م: التصميم شروط رطبة [م جافة الداخليةالذروة: حمل زمنالغرفة: رقم
EWSNاالتجاه
××××الحوائط أبعاد
××××النوافذ أبعاد
××××األبواب أبعاد
انتقال1الحرارة
AU tQSQLQT
17ْ
تكييف المعمارية/خدمات الهندسة قسم حسين محمد . حسنين د
بدون حوائطبدون نوافذ
EWSN
-
-
-
-
18ْ
تكييف المعمارية/خدمات الهندسة قسم حسين محمد . حسنين د
EنوافذWSN
-
-
-
-
EأبوابWSN
-
-
-
-
--األرضية
--السقف
-هوائية مسالك
-المجموع
AU tQSQLQTالشمس حرارة2
بدون حوائطبدون نوافذ
EWSN
-
-
-
-
غير أبوابزجاجية
EWSN
-
-
-
-
--سقف
AW/m2QSQLQT
Eزجاجية نوافذWSN
-
-
-
-
Eزجاجية أبوابWSN
-
-
-
-
-المجموع
--إضاءة3
nW/unitQSQLQTالمعدات4
19
تكييف المعمارية/خدمات الهندسة قسم حسين محمد . حسنين د
معداتكهربائية
غازية معدات
موتورات
أخرى أشياء
المجموع
/nQSاألشخاص5p
QL/P
QSQLQT
(5+4+3+2+1) الغرفة حمل6
الحرارة معاملللغرفة المحسوسة
n التهوية حمل7i
L/S/P
1QSQLQT
-
-
المجموع
حمل8التسرب
i
VR
1/Uo
QSQLQT
-
-
المجموع
(8 أو 7+6) التكييف جهاز حمل9
للجهاز المحسوسة الحرارة معامل
( Central plant size ) المركزية الوحدة حجم 5-17
20
تكييف المعمارية/خدمات الهندسة قسم حسين محمد . حسنين د
? يمثال والكامنة المحسوسة الحرارية االحمال للمبنى التبريد حمل معا من المركزية التكييف لمحطة التبريدية السعة لتعين تكييفه المراد
السعة خفض إلى تؤدي التي التالية العوامل االعتبار في األخذ الضروريالتشغيل. تكاليف وبالتالي التبريدية
تكييفها. المراد األماكن لكل( Peak load) الذروة حمل حدوث وقت ـ أبساعة. ساعة( Plant demand) المحطة احتياجات بيان ـ ب المختلفة الغرف وحدات من وحدة لكل إضافية تبريد بسعة السماح ـ ج
االتوماتيكي. التحكم لسهولةالتشغيل. تكلفة لخفض منفصلة( Zones) مناطق إلى المبنى تقسيم ـ د أيهما التسرب هواء أو التهوية هواء من المكتسبة الحرارة احتساب ـ هـ
?. االثنان وليس أكبر معا للحرارة الواحد من أقل قيمته( Diversity factor) تباين معامل استخدام ـ و
الناس كل تواجد احتمال ألن وذلك واإلضاءة الناس من المكتسبةوارد. غير الذروة حمل لحظة نفس في اإلضاءة كل واستخدامواإلضاءة للناس التباين معامل( 15-5) جدول يعطي
التباين معامل( 15-5) جدول
االستخدامالتباين معامل
اإلضاءةالناس
مكاتبفنادق ـ شققتجارية محالتمصانع
0.75 – 0.90.4 – 0.60.8 – 0.90.85 – 0.95
0.7 – 0.850.3 – 0.5
0.9 – 10.8 – 0.9
( Check of cooling load ) التبريد لحمل األولية الحسابات 18 - 5 التقريبية الحسابات عمل يجب النهائية الفنية التصميمات عمل قبليعطي. التكييف لوحدات األحمال لتحديد األولية (16-5) جدول المركزيةالواحد. التبريد بطن تكييفها يمكن التي األرضية مساحة
21
تكييف المعمارية/خدمات الهندسة قسم حسين محمد . حسنين د
التبريد معدالت( 16-5) جدول
المبنى نوعيةتبريد( طن/ مربع متر)
منخفضمتوسطعالي
سكنية شققمسارح ـ مدرجاتجامعات ـ مدارسمصانع:تجمع أماكنخفيفة صناعةثقيلة صناعة
مستشفيات:مركزية عنايةعامة أماكنموتالت ـ فنادقمتاحف ـ مكتباتعامة مكاتبسكنية: أماكنكبيرةصغيرة
مطاعم:كبيرةصغيرةكبيرة: تجارية محالتبدرومأرضي دورعلوية أدوار
تجميل صالوناتصيدلياتأحذية محالتسكنية مجمعاتتجارية مجمعاتبنوك
359
15
9106
16.511222019
3840
810
22.51528
18.51115
37.5209
4025
18.5
15158
2214302828
5055
1012
28.524.53428
13.52250
26.515
454024
242010
17.517.5353436
6077
13.515
343540
34.51830
62.53324
22
تكييف المعمارية/خدمات الهندسة قسم حسين محمد . حسنين د
(Problems) مسائل 5-20 من م[28ْ8ْ حرارته درجة مطعم وشاغلي لمعدات الكلي الحمل عين ـ1
متوسط: الذروة حمل بيانات جرسونات عدد ،20 الزبائن عدد التالية موقد بهود، ومجهزة جالون 5 سعة كهربائية قهوة إعداد وحدة ،3
على تشتمل دوارة عرض لوحة بهود، مجهز توستر بهود، مجهز غازي.250 قدرته وموتور وات 60 مها كل قدرة لمبات 6 وات
المحسوسة الهواء،الحرارة تسرب نتيجة لها متر 2.6×6×6 أبعادها غرفة ـ2.350 المكتسبة الكامنة والحرارة وات كيلو 1 المكتسبة الغرفة وات
ستة األرضية، مساحة من مربع متر لكل وات 50 اإلضاءة معدل لها عمل يؤدوا بالغ عامل 12 و وات كيلو نصف قدرة كهربائية موتوراتإذا. مكتب األرضية للحوائط، الكلي الحرارة انتقال معامل كان خفيفدرجة،. متر/ وات 1.5 والسقف الداخلي الهواء حرارة درجة مربع
ءم.37 والخارجي م[24ْ4ْمطعم: كفتيريا تخص التالية البيانات ـ3
الطول: .3.6 واالرتفاع متر 15 الحوائط متر غير: مباني. إطار حول ومثبتة للفتح قابلة الشبابيك
عددها. 1الشقة: عرض ×120 منها كل وأبعاد حائط لكل ثمانية ممسم.150
الباب: معدل. النوع من األمامي األبواب ×120 المتوقع التدفق المتأرجحمم.6 الشق سمك ولها مقفلة عادة سم،240
نسبية. رطوبة% 40 و جافة م[24ْ4ْالداخلية: الظروف /5 مع رطبة م[27ْ7ْ و جافة م[33ْ3الخارجية: الظروف ثانية رياح. سرعة مترالشقوق. بطريقة التسرب معدل عين ـ أ التسرب. لمعدل المناظرة الساعة في الهواء تغير مرات عدد عين ـ ب
. بالوحدات الالزم الخارجي الهواء معدل عين ـ ج هل/ ثانية تلزم لترثانية؟/ بالوحدات الطرد معدل هو ما كان، إذا طرد؟ مروحة لتر
للمبنى. الكامن الحراري الحمل عين ـ د 15 وطوله متر 3 ارتفاعه اإلسكندرية في مكتبي لمبنى خارجي حائط ـ4
بولي عزل ألواح مم 40 واجهة، طوب مم 100 من متر،يتكون جبسية ألواح مم 16 و الوزن خفيفة خرسانية ألواح مم150 استرين،يحتوي. من واحد، لوح ذات زجاجية شبابيك ثالثة على الحائط الداخلإذا. 2 وطول متر1.5 منها كل ارتفاع والظروف شرقي الحائط كان متر: رطوبة% 45 و جافة ءم26 الداخلية عين. نسبية
للمكتب. الخارجي التبريد حمل ـ أ استخدام: حالة في التبريد حمل لخفض المئوية النسبة ـ ب
I إريسان بولي عزل ألواح مم 55 ـ ? البولي عزل ألواح من بدالاسترين.
II هوائي فراغ مم 6 مع األلواح ثنائية زجاجية شبابيك ـ ? من بدال أحادي الزجاج
23
تكييف المعمارية/خدمات الهندسة قسم حسين محمد . حسنين د
األلواح. وواجهته مكيف تجاري مبنى في مكتب من لجزء التبريد حمل عين ـ5
إذا. كانت: غربيةرطبة. م[18ْ8ْ و جافة م[24ْ4ْالداخلية: التصميم ظروف نسبية. رطوبة% 50 و م[35ْ5الخارجية: التصميم ظروف
و خرسانية بلوكات سم10 أحمر، واجهة طوب سم10الغربي: الحائط متر/U = 1.2 مربع، متر A= 21.4) مونة مم20 (. وات درجة. مربع
لوحي: الشباك U = 3.19 مربع، متر A = 8.4) معزول زجاج الغربيمتر/ درجة. مربع وات
أربع: متوسط. مكتبي عمل يؤدوا موظفين اإلشغالدائمة. بصفة فلورسنت وات 800اإلضاءة: مدينة: اإلسكندرية. الموقعنسبية. رطوبة% 50 و جافة م[26ْ6الداخلية: الظروف درجة. مربع متر/ وات U = 1.5الحوائط: مع. زجاج متر 1.8×6الشبابيك: غامقة. داخلية ستائر مفردعشرة: أشخاص. اإلشغالبالست. مع مربع متر/ وات 40اإلضاءة: لالرضية. األرضية من متر 3االرتفاع: ويتكون القاهرة مدينة في يقع( 4-5) شكل في الموضح ماركت السوبر ـ7
للتخزين. يستغل بدروم أسلفه واحد دور منألواح: درجة( مربع/ وات U = 0.5) خشبية السقف/U = 1.9) خرسانية قاعدة سم10األرضية: متر درجة(. مربع وات
عازل سم 5 ، عادي طوب سمن 10 ، واجهة طوب سم 10الحوائط: درجة.( مربع متر/ وات U = 0.7) خشبية ألواح مم 15 ، حراري
متر. 3 ارتفاعه للحرارة ماص مفرد زجاج مم6األمامي: الشباك شخص 60اإلشغال: فلورسنتية. تركيبات مع األرضية من مربع متر لكل وات 30اإلضاءة: شخص. لكل ثانية/ لتر 5الخارجية: التهوية معدل التهوية: محسوس. تسرب أي تقاوم التسربنسبية. رطوبة% 50 و جافة م[26ْ6الداخلية: الظروف ثالثة: سم.210×90 متأرجحة زوجية زجاجية أبواب األبواب.4.25السقف: ارتفاع متر ? 10 من مفتوح المخزن .8 إلى صباحا ? مساءاالالزم. التبريد حمل عين
(4-5) شكل
24ْ
تكييف المعمارية/خدمات الهندسة قسم حسين محمد . حسنين د
حصل التالية البيانات تكييفها، مطلوب صالة مسقط( 5-5) شكل يمثل ـ8األولي: االستعراض من عليها
رطبة. م[26ْ6 و جافة م [24ْ4ْالداخلية: الظروف شخص 20اإلشغال: وات 2000اإلضاءة:
. 4.2السقف: ارتفاع تشتمل زجاجية، شبابيك ثماني على الصالة متر.2.1×1.5 أبعاده خشبي وباب متر 3×1.2 أبعادها متر
وأسفل السقف فوق الفراغات المجاورة، للمباني الحرارة درجة م.[29ْ9 األرضية
/1.4الكلي: الحراري انتقال معامالت متر درجة. وات لكل مربع للباب 3.2 و الزجاجية للشبابيك 6 واألرضية، للسقف 1.84 الحوائط،الخشبي.
للصالة. الكلي التبريد حمل عين
(5-5) شكل
مطعم: كفيتريا تخص التالية البيانات ـ9طولها: بلوكات سم20 من وتتكون متر 3.6 ارتفاعها متر، 15 الحوائط
ألواح مم10 زجاجي، صوف مم12 واجهة، طوب سم10 خرسانية،الطالء. من وطبقتين جبسية حائطية
ثمانية: .150×120 أبعادها حائط، لكل الشبابيك سم الشبابيك. 1 الشق عرض مباني. إطار حول ومثبته للفتح قابلة غير مممائل: غطاء. مم20 على أسفلتي تسقيف ذو م[30ْ0 السطحطبقة: للجوانب. عازل مم 25 مع خرسانية األرضية.100اإلشغال: شخص معدات: والغسيل. للطبخ عادية مطاعم المعدات
الباب: معدل. النوع من األمامي األبواب 150 المتوقع التدفق المتأرجحهناك. كل شخص سم، 240×120 أبعادها أخرى أبواب ثالثة ساعةمم.6 سمكة شق ولها مقفلة عادة
نسبية. رطوبة% 40 و جافة م[24ْ4ْالداخلية: الظروف . متر 5 رياح سرعة مع رطبة م[27ْ7ْ و جافة م[33ْ3الخارجية: الظروف ثانية/ الشقوق. بطريقة التسرب معدل عين ـ أ التسرب. لمعدل المناظرة الساعة في الهواء تغيير مرات عدد عين ـ ب هل. لكل لتر بالوحدات الالزم الخارجي الهواء معدل عين ـ ج تلزم ثانية
ثانية. لكل لتر بالوحدات الطرد معدل هو ما كان إذا طرد؟ مروحةللمبنى. الكامن الحراري الحمل عين دـ
في الموضح الواحد الدور ذو المكتبي للمبنى التبريد حمل احسب ـ10هي: التصميم شروط( 6-5) شكل
25
تكييف المعمارية/خدمات الهندسة قسم حسين محمد . حسنين د
. مدينتك: الموقع/U = 1.08الحوائط: متر . وات درجة. مربعزجاج: خفيفة. داخلية ستائر مع عادي مفرد الشبابيكاألرضية. مع مربع سم20 مع خشب سم 12السقف: شخص: األرضية. من مربع متر 6 لكل اإلشغالمساحة. 3السقف: ارتفاع مربع. متر 1.4 شباك أي متر
(6-5) شكل
26